Browsing by Author "Tuoresjärvi, Tarja"

Kemian opetuksen yhtenä suurimpana haasteena on viimeisen 20 vuoden ajan pidetty sitä, että nuoret eivät koe kemian opiskelua heidän oman elämänsä näkökulmasta merkitykselliseksi. Keskeisinä syinä tähän opetusalalla vallitsevaan ongelmaan on esitetty liian laajaksi paisuneita opetussuunnitelmia, irrallisiksi kokonaisuuksiksi jääneitä oppiainesisältöjä, opiskeltavien asioiden riittämätöntä painotusta opetuksessa sekä tiedon siirrettävyyteen liittyviä haasteita. Nämä haasteet ovat johtaneet siihen, että nuoret sitoutuvat heikosti kemian opiskeluun. Yleisesti kuitenkin tiedetään, että kemiaa tarvitaan tulevaisuuden haasteiden ratkaisemisessa. Tämän takia on tärkeää, että kemian tietojen ja taitojen osaaminen säilyy ja siirtyy yhteiskunnassa sukupolvelta toiselle. Tämän maisterintutkielman aiheena on kehittämistutkimus beetakaroteenin (β-karoteeni) eristämisestä ja analysoimisesta. Tutkielman tavoitteena on kehittää lukio-opetukseen soveltuvaa opetusmateriaalia, jossa hyödynnetään luonnonaineen eristämisen kontekstia. Tutkimuksen avulla vastataan seuraaviin kysymyksiin: 1. Miten β-karoteenia voidaan hyödyntää kemian kokeellisissa töissä? 2. Miten vitamiineja/β-karoteenia on käsitelty lukion kemian opetukseen suunnatuissa opetusmateriaaleissa? 3. Millaisia mahdollisuuksia ja haasteita β-karoteenin eristämistä ja analysoimista käsittelevään projektityöhön liittyy kemian opettajien mielestä? Kehittämistutkimus toteutettiin yksiosaisen kehittämissyklin mukaisesti. Tutkielman teoreettisessa ongelma analyysissä tarkasteltiin ensin β-karoteenin kemiaa ja tutustuttiin erilaisten opetusmenetelmien haasteisiin ja mahdollisuuksiin opetuksessa. Empiirisessä ongelma-analyysissä tutkimuksen tarve perusteltiin tarveanalyysin avulla. Tarkasteltavina oppimateriaaleina tutkimuksessa toimivat neljän lukion kemian oppikirjasarjan mukaiset oppikirjat sekä kolme kemian opetusalan tieteellistä julkaisua. Empiirisen ongelma-analyysin jälkeen tutkielmassa siirryttiin opetusmateriaalin kehittämiseen. Tutkielman lopussa kehittämistuotoksen haasteita ja mahdollisuuksia opetuksessa kartoitettiin haastattelemalla yhteensä viittä kemian opettajaa. Tutkimuksen teoreettisessa ongelma-analyysissä havaittiin, että β-karoteeni soveltuu aiheena lukion kemian opetussuunnitelman perusteissa asetettujen keskeisten sisältöjen opiskeluun. Keskeisiä sisältöjä joihin β-karoteenin käsittely voidaan opetuksessa yhdistää ovat liukoisuus, orgaaninen kemia sekä aineiden erotus- ja analyysimenetelmät. Oppikirja-analyysin lähtöoletuksena oli se, että vitamiinien esiasteisiin lukeutuvaa β-karoteenia ei käsitellä paljon lukion kemian oppikirjoissa. Tämän vuoksi tutkimuksessa tarkasteltiin laajemmin, miten vitamiinien aihealuetta on käsitelty lukion kemian oppikirjoissa. Tutkimuksessa havaittiin, että vitamiineja käsiteltiin määrällisesti eniten kirjojen tehtävä- ja teoriaosioiden yhteydessä. Kokeellisten töiden yhteydessä vitamiinien käsittely oli oppikirjoissa huomattavasti vähäisempää. Empiirisen ongelma-analyysin pohjalta tutkimuksessa nähtiin tarve kehittää sellaista opetusmateriaalia, joissa vitamiinien aihealuetta hyödynnetään myös kokeellisissa töissä. Kehitetyn opetusmateriaalin mahdollisuuksina nähtiin muun muassa yhteyksien luominen, monialainen yhteistyö ja kemian tutkimuksessa käytettävien modernien tutkimusmenetelmien esitteleminen oppilaille. Opetusmateriaalin käyttöön liittyviä haasteita olivat resursseihin, työturvallisuutteen ja aikaan liittyvät seikat. Tutkimuksen johtopäätöksenä on se, että vitamiinien aihealuetta käsittelevää opetusmateriaalia on tarpeellista kehittää lisää tulevaisuudessa. Vitamiinit ovat oppilaiden arkielämästä tuttuja yhdisteitä, joita voidaan hyödyntää uusien kemian käsitteiden opiskelussa. Lisäksi aikaisempien tutkimusten perusteella tiedetään, että ihmisen biologiaan liittyvät aiheet kiinnostavat sekä tyttöjä että poikia.